阵列探针产出剖面测井技术及其应用

阵列探针产出剖面测井仪是针对油田高含水率的特点而研制的新型测井仪器,其含水率的测量是根据油、气、水不同的导电特性,由探针测量局部持水率,通过建立含水率和持水率的关系曲线对含水率进行解释。经实践证明,该仪器在中高含水率测量中具有较好的重复性和一致性,可以满足大庆油田绝大部分抽油机井流量和含水率测试的需要,具有较好的应用前景和推广价值。     

光纤探针-阻抗三相流测井仪在三相流中的试验及分析

为满足产出油井对三相流测井仪器总流量测量范围宽、气量测量范围宽、高含水下测量精度高且环保的需要,设计并研制了光纤探针-阻抗三相流测井仪。该仪器由光纤探针、阻抗含水率计和涡轮流量计组合,采用光纤探针测量气相响应、阻抗含水率计测量含水率、涡轮流量计测量总流量响应。仪器通过模拟井标定建立各参数在三相流下的响应图版,总结出响应图版之间的交绘关系,形成解释方法。对仪器进行了现场试验,验证了重复性、一致性及适用性。在三相流井中,光纤探针-阻抗三相流测井仪与两相流测井仪器进行了对比试验。试验分析表明,仪器重复性、一致性及适用性非常好,对油气水三相流的定量测量,较两相流测量结果能更准确地给出产层的产液和含水率情况。     

阵列探针产出剖面测井仪性能评价

针对大庆油田高含水开发期的动态监测问题,研制了新的阵列探针产出剖面测井仪。通过室内模拟井标定和235口井的现场试验评价了仪器的性能。仪器具有很好的重复性和一致性,可靠性强,测井成功率高,测量误差小,含水率平均误差小于5.0%。仪器能够在含水率高于50.0%的油水两相流的生产井中应用,尤其在流量大于10.0 m~3/d且含水率高于95.0%的生产井中应用效果更好,含水率测量更准确。但该仪器仍然受井筒产气或脱气的影响,建议增加光纤探针短节,确定流体的产气率,提高三相流体的解释精度,扩大仪器的适应范围。     

一种新型阵列探针产出剖面测井仪

文章介绍了一种采用阵列探针传感器测量持水率的新型产出剖面测井仪,阐述了仪器的测量原理、传感器分布和信号处理等关键技术。由于采用阵列探针传感器及多路信号传输技术,仪器能够直观地反应井下油水分布状况及同步监测含水和流量。实验及现场应用证明该仪器在大庆油田高含水测试中具有广阔的应用前景。     

一种新型产出剖面测井仪应用探讨

产出剖面测井对油田开发有重要的指导作用。多年来,在产出剖面测井中一直存在含水率测量精度不高的问题。为了解决这个问题推出了一种新型的阵列探针产出剖面测井仪。本文着重介绍了仪器结构精度及试验应用情况。     

全井眼电导含水率计在油水两相流中动态实验

对全井眼电导含水率计的结构和测量原理进行了简要介绍.该含水率计在油水两相流下进行了多次重复实验,并对实验结果进行了处理与分析,给出了该含水率计在不同流量下和不同含水率下的误差分布情况.结果表明,在实验流量范围内,10 m3/d时全井眼电导含水率计的测量含水率误差最大,且含水率测量误差随流量增大而减小;30 m3/d以上时测量误差在±5.5%以内.结合滑脱效应和电场分布特性分析了造成误差分布特点的原因.     

阻抗式含水率计及其应用

胡金海 ,刘兴斌 ,张玉辉 ,周家强等 .阻抗式含水率计及其应用 .测井技术 ,1999,2 3(增刊 ) :5 11～ 5 14阻抗式含水率计是通过测量流体的电导率间接测量井下油水两相流的含水率。该仪器采用集流的测量方式 ,可以进行定点随时间连续测量。仪器在模拟井的标定精度为 3%。介绍了该仪器的测量原理 ,并对该仪器在模拟井及现场试验结果进行了分析。该仪器的室内实验及现场应用表明 ,仪器具有较好的工作稳定性、重复性及一致性 ,测量结果可靠 ,能为油水两相油井的动态监测提供新的手段。     

低流量下同轴阵列电容法测量含水率实验研究

针对我国各油田在注水开发后期广泛存在的含水率大于90％、日产量小于10 m3的油井含水率测量难的问题,根据同轴电容法测量含水率原理,设计了同轴阵列电容含水率传感器,根据动态实验研究结果建立了含水率测量模型.所研制的同轴阵列电容传感器的含水率特性在0～100％含水率变化范围内为某种对数关系,在含水率大于90％情况具有更高的响应分辨率、良好的重复性,但响应特性受测量流量有规律的影响;所建立的含水率测量模型能够对流量影响进行校正,在含水率大于30％时,由测量模型计算得到的含水率标准误差小于3％,表明所研制的同轴阵列含水率传感器适合于低流量和中、高段含水率测量,特别是适合于含水率大于80％的油井含水率测量.     

阻抗式产出剖面测井仪动态测全水机构设计及应用

文章分析了阻抗式产出剖面测井仪在测量全水值时存在的问题,提出了一种新的流体在流动状态下测量全水的方法,阐述了该测量方法的原理和动态测全水机构的组成,通过室内动态实验和现场应用,证明该方法测量全水值一致性好,测量值达到稳定的时间短,提高了含水率的测量精度,使阻抗式含水率计的应用进一步得到优化.     

基于互补式电导探针阵列传感器设计与静态实验

互补式电导探针阵列传感器设计是在以前所研究仪器基础上进行创新,采用轴向及周向互补的方式将电导探针传感器均匀分布,是一种主要应用于测量水平井油水两相含水率的电导成像方法,通过测量等效阻抗的变化来判断探针所处的位置,从而实现在水平状态下对油水界面位置的判别,同时给出持水率,并接通过探针所测量阻抗变化的规律判断油水界面附近的流型和流态。通过验证内外环之间互相补充,使得测量的精确率达到了理想的效果。     

基于分流法的电导含水率计的响应特性

为提高高含水、特高含水井中含水率测量的分辨率,设计了基于分流法的高分辨率电导含水率计.该仪器是在阻抗式含水率计的阻抗传感器内加入非导电分流管,通过分流部分流经阻抗传感器的水流量使阻抗传感器测量得到的混相值增大.与阻抗式含水率计相比,该仪器的相对响应值更小,扩大了不同含水率时仪器相对响应之间的距离,提高了仪器测量的分辨率.实验表明:分流管使该仪器在高含水条件下分辨率达到2％;当含水率大于80％或当含水率小于80％、流量大于20 m3/d时,可初步确定2％为仪器自身具有的分辨率.现场试验进一步验证了仪器的稳定性和重复性.     

流型对电容含水率计响应的影响

根据集流型流体电容含水率计的测量原理，按照模拟井实验结果，分析了流型对集流型流体电容含水率计响应的影响。在油水两相的情况下，电容含水率计环形测量空间内流型同样可以分为乳状流、泡沫流、段塞流和泡状流。乳状流时，总电容值小，含水率计响应相对于含水率和流量的变化率也小；泡沫流时，含水率计响应相对于含水率和流量的变化率较大；段塞流时，含水率计响应相对于含水率和流量的变化率很大；泡沫流时，总电容值大，而含水     

基于蓝宝石光纤探针的油气水三相流含气率测量方法

为解决生产测井中油气水三相流含气率测量问题,设计并实现了一种蓝宝石光纤探针含气率测量仪。该仪器主要由伞式集流器、不锈钢套筒、光纤探针阵列及仪器整体驱动电路等组成。其中光纤探针阵列采用四光纤探针结构,各光纤探针均采用蓝宝石光纤作为敏感探头,蓝宝石光纤探针的直径为600μm,探头设计成圆锥形状,其顶端夹角为25°~35°。通过在油气水三相流模拟井测试系统中进行大量试验表明,基于蓝宝石光纤探针含气率测量仪可有效准确测量油气水三相流含气率,并具有简单易行、响应快、灵敏度高等优点,验证了蓝宝石光纤探针在实际工程应用的可行性。     

原油含水率在线测量仪的实验研究

原油含水率的测量在原油的开采、储运、加工等环节中起着至关重要的作用。针对我国油田高含水的现状,含水率测量仪既要有效地克服地层水矿化度的影响,又要解决常规含水率计在高含水条件下分辨率低的问题。采用在传感器的始端和终端分别激发和接收电磁波的测量方案,提出一种基于高频电磁波相移测量原油介电常数进而计算含水率的实验方法。给出了电磁波含水率测量仪的实例和实验数据,并验证了该方法可行。实验表明,该测量仪具有较高的分辨率,能够实现含水率全范围的连续测量。     

阻抗式含水率计自适应模块的设计及应用

介绍了阻抗式含水率计测量原理及其激励源自适应模块的设计.硬件系统设计在原阻抗式含水率计电路基础上增加了切换判断电路和单片机控制电路.软件系统设计通过单片机程序来控制激励源电阻自动切换,实现电路的自动增益.通过判断测量到的全水值大小决定是否进行激励源电阻自动切换,以使井下仪器工作在最佳测量状态.实验样机的室内自动增益实验验证了阻抗式含水率计激励源白适应电路的可靠性,室内含水率实验验证了激励源电阻自动切换对含水率测量没有影响.在现场试验应用中,克服了因井下流体矿化度差异而需要人工更换激励源电阻的问题,提高了仪器的可靠性和现场测井的工作效率.     

中心管分流式含水率计数值模拟研究

为解决特高含水率下含水率计测量精度相对不高的问题,研发了中心管分流式含水率计。应用有限元分析软件模拟井筒采出液高含水、不同流动情况下在分流式含水率计内的持水率及含水率计进液口油水分布,并与室内实验结果进行比较。对比结果表明:油相主要以环状流形态进入分流式含水率计内部流动通道,RNG k-ε湍流模型适用于分流式含水率计内持水率的仿真计算,当含水率在80%以上,流量在10～60 m3/d时,持水率仿真结果与室内实验值最大相对误差仅3.03%,此结果为中心管分流式电导含水率计结构模型优化提供了参考依据。     

阻抗式含水率计响应模型的实验研究

文章介绍了经典的含水率测量模型Maxwell和Begovich＆Watson，分析两模型之间存在的差异，进行了室内静态试验和模拟井动态试验，静态实验近于模拟环状流，动态实验接近泡状流。动、静态实验结果表明：阻抗式含水率计在测量含水率时不受矿化度和流型的影响或受其影响很小。实验结果同时证明了所采用的阻抗传感器的含水率相对响应与持水率存在线性关系，并且较为接近Begovich＆Watson测量模型。动态实验结果还表明，在低流量下阻抗传感器能够体现滑脱速度的影响，因此实际应用中对于阻抗式含水率计应通过动态实验来建立仪器的含水率测量模型。     

大庆油田产出剖面测井技术研究与进展

总结了在大庆油田已工业化应用的主要产出剖面测井技术和仪器,对一些技术作了较详细的介绍:适用于低产液量测量的、经优化设计和低流量区间分段刻度的涡轮流量计,电容法过流式含水率计,以及流量测量下限很低、油水分辨率较高的多电极分离式低产液测井仪;适于高含水产出剖面测量的阻抗/电导式含水率计;对特低和特高含水率测量性能良好的同轴电磁波相位含水率计;以低能光子吸收法测量三相流持率和平均密度为核心的三相流测井技术;五参数组合测井技术;产出剖面连续测井技术;针对聚合物驱特点的流体取样技术;建立了误差传递函数的产出剖面两相流测井资料优化解释技术等.简要介绍了新技术研发情况.     

低流量井电容含水率计测量方法研究

讨论了低产液井电容含水率计测量原理；系统分析了在不同流型下．集流型流体电容含水率计的响应特点；在模拟井中，通过不同型号仪器的大量实验数据得出了统一的归一化刻度图版。经过实际应用结果检验，应用效果较好。     

基于阵列涡轮和阵列持率仪的水平井油水两相流量解释方法

水平井油水两相在井筒中的流动和分布状态与垂直井有极大不同,为解决水平井多相流测量难题,普遍采用阵列式传感器在井筒径向截面上测量流体的持水率和流速信息.由于中国陆地油田产量低、含水率范围广,亟需进行阵列式传感器测井仪的适用性研究.基于模拟实验装置,采用电容阵列、电阻阵列和改进型涡轮阵列仪器进行水平井油水两相不同流量不同含水率的模拟测量;利用采集的实验数据,求取阵列涡轮中各涡轮的响应系数,建立流速响应数学模型,得到各涡轮附近的局部流速;分析电容阵列和电阻阵列的响应特征,求取局部持水率,采用反距离权重插值法求取平均持水率.根据实验数据分析,得出基于阵列涡轮和阵列持率仪的分层流解释模型,该模型对水平井油水两相的流量解释具有一定的适用性.